Результат интеллектуальной деятельности: ЭНДОПРОТЕЗ ТАЗОБЕДРЕННОГО СУСТАВА

Изобретение относится к области медицины, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использовано для замещения патологически измененного тазобедренного сустава, деформированного в результате заболевания или травмы.

Известен эндопротез тазобедренного сустава, содержащий головку в виде шара с резьбовым каналом, ножку с резьбовым каналом и шейку с резьбовым каналом для размещения в резьбовых каналах шара и ножки /RU 2269980 С1, МПК7 A61F 2/32, опубл. 20.02.2006/. Шар выполнен с угловым выступом с плоским основанием, перпендикулярным оси резьбового канала. На резьбовой конец шейки для навертывания головки навинчена контргайка. Шейка протеза выполнена с полостью, в которой размещен демпфирующий узел, представляющий собой упругий элемент в виде шара с цилиндрическим углублением под упруго-эластичную вставку. Шар оснащен сквозными прорезями, преходящими на трубчатую ножку.

Известный эндопротез имеет сложную конструкцию и не обладает износостойкостью, приводящей к повышению долговечности эндопротеза.

Известен эндопротез, который содержит головку, шейку, ножку и вертлужную впадину, выполненную в виде двух полусферических, концентрически расположенных чаш, амортизирующие элементы, наружное кольцо и направляющие болты /RU 2265420 С1, МПК7 A61F 2/32, опубл. 10.12.2005/. Один амортизирующий элемент, выполненный из упруго-эластичного материала и заполняющий пространство между чашами, имеет полусферическую форму и оснащен кольцевым отворотом, размещенным между торцом наружной и фланцем внутренней чаши, опирающимся на второй амортизирующий элемент, выполненный в виде упруго-эластичного кольца, размещенного на наружном кольце.

К недостаткам известного эндопротеза следует отнести значительно количество деталей, устанавливаемых во время операции при первой установке эндопротеза и во время замены износившегося элемента от трения.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является разработка такой конструкции эндопротеза, которая позволит обеспечить сокращение времени операции за счет исключения воздействия на вертлужную впадину и отсутствия установочных деталей, уменьшение трения при ходьбе за счет снижения давления на трущиеся поверхности, равномерное восприятие разнонаправленных нагрузок.

При осуществлении технического решения поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в повышении долговечности, износостойкости эндопротеза за счет демпфирования разнонаправленных нагрузок, передающихся с тазового компонента на бедренный.

Указанный технический результат достигается тем, что в эндопротезе тазобедренного сустава, который содержит ножку с приемной чашей и головку в виде биосовместимого деформируемого шара заданной жесткости, вставленного в пространство между вертлужной впадиной и приемной чашей ножки, особенностью является то, что указанный шар со стороны приемной чаши ножки покрыт металлической оболочкой, имеющей шипы, контактирующие с соприкасающейся поверхностью шара. Кроме того, поверхности приемной чаши ножки и металлической оболочки могут быть покрыты антифрикционным составом по нанотехнологии.

Выполнение головки в виде биосовместимого шара, выполненного из упруго-эластичного материала заданной жесткости, обеспечивает его деформирование и плотное прилегание к рельефной поверхности костной ткани, равномерное восприятие разнонаправленных нагрузок, возникающих при ходьбе. Шипы способствуют обеспечению неподвижности металлической оболочки по отношению к шару. Благодаря частичному металлическому покрытию шара обеспечивается скольжение по чаше, поэтому износ от трения происходит по контактирующим поверхностям ножки и металлической оболочки, что способствует повышению износостойкости.

Техническое решение поясняется чертежом, на котором представлен установленный эндопротез тазобедренного сустава.

Эндопротез содержит головку 1, представляющую собой деформируемый биосовместимый шар, выполненный из упруго-эластичного материала, например из композитного резинометаллического, и ножку 2 с приемной чашей. Головка 1 со стороны приемной чаши ножки 2 покрыта металлической оболочкой 3, которая имеет внутренние шипы, контактирующие с поверхностью шара 1 и предназначенные для обеспечения неподвижного соединения головки 1 в виде шара с металлической оболочкой. Головка 1 вставлена в приемную чашу ножки 2, а с другой стороны ее вставляют в вертлужную впадину тазовой кости 4 больного. Ножка 2 вставляется в костный канал 5 бедренной кости.

Поверхности приемной чаши ножки 2 и металлической оболочки 3 могут быть покрыты антифрикционным составом по нанотехнологии, имеющим низкий коэффициент трения и износ.

Эндопротез применяется следующим образом. Подбирают эндопротез необходимого для данного больного типоразмера. Жесткость материала шара регулируется подбором % содержания металлического порошка в составе исходного упруго-эластичного композитного материала, и определяется с учетом весовых параметров человека и инерционных сил при его движении по методике определения жесткости с использованием метода конечных элементов и приведенной жесткости для композитных материалов. Подбором жесткости добиваются, с одной стороны, плотного прилегания поверхности шара к рельефу вертлужной впадины, а, с другой стороны, жесткость должна быть такой, чтобы деформированный шар не ухудшал динамику движения ноги. Оперативное вмешательство по замене патологически измененного сустава осуществляется типично путем иссечения рубцово-измененных капсулы и параартикулярных тканей, резекции головки с последующей установкой эндопротеза. Послеоперационное поведение обычное, как для больных, перенесших операцию эндоротезирования тазобедренного сустава.

При движении шар 1 вместе с металлической оболочкой 3 деформируется и остается неподвижным относительно тазовой кости за счет плотного прилегания шара 1 к рельефу вертлужной впадины. При отклонении ноги человека ножка 4 с приемной чашей скользит по поверхности металлической оболочки 3 шара 1, поэтому износ от трения происходит по контактирующим поверхностям ножки 4 и металлической оболочки 3.

Таким образом, заявляемое техническое решение обеспечивает исключение деформирующего действия на костные ткани при ходьбе за счет уменьшения давления на трущиеся поверхности при зависании ноги с отклонением ножки эндопротеза и перераспределения нагрузки при касании ногой поверхности.